SiC силициев карбидустройство се отнася до устройство, направено от силициев карбид като суровина.
Според различните свойства на устойчивост, той се разделя на проводими силициево-карбидни захранващи устройства иполуизолиран силициев карбидRF устройства.
Основни устройства и приложения на силициевия карбид
Основните предимства на SiC надSi материалиса:
SiC има забранена лента 3 пъти по-голяма от тази на Si, което може да намали изтичането и да увеличи температурния толеранс.
SiC има 10 пъти по-голяма сила на пробивното поле от Si, може да подобри плътността на тока, работната честота, капацитета за издържане на напрежение и да намали загубата при включване-изключване, по-подходящо за приложения с високо напрежение.
SiC има два пъти по-висока скорост на дрейф на насищане на електрони от Si, така че може да работи при по-висока честота.
SiC има 3 пъти по-висока топлопроводимост от Si, по-добро разсейване на топлината, може да поддържа висока плътност на мощността и да намали изискванията за разсейване на топлина, което прави устройството по-леко.
Проводима подложка
Проводим субстрат: Чрез премахване на различни примеси в кристала, особено на плитки нива, за постигане на присъщото високо съпротивление на кристала.
Проводимсубстрат от силициев карбидSiC пластина
Устройството за захранване от проводящ силициев карбид е чрез растеж на епитаксиален слой от силициев карбид върху проводящия субстрат, епитаксиалният лист от силициев карбид се обработва допълнително, включително производството на диоди на Шотки, MOSFET, IGBT и др., използвани главно в електрически превозни средства, фотоволтаична енергия генериране, железопътен транзит, център за данни, зареждане и друга инфраструктура. Ползите от производителността са както следва:
Подобрени характеристики при високо налягане. Силата на пробивното електрическо поле на силициевия карбид е повече от 10 пъти по-голяма от тази на силиция, което прави устойчивостта на високо налягане на устройствата със силициев карбид значително по-висока от тази на еквивалентните силициеви устройства.
По-добри високотемпературни характеристики. Силициевият карбид има по-висока топлопроводимост от силиция, което прави разсейването на топлината на устройството по-лесно и граничната работна температура по-висока. Устойчивостта на висока температура може да доведе до значително увеличение на плътността на мощността, като същевременно намали изискванията към охладителната система, така че терминалът да бъде по-лек и миниатюризиран.
По-ниска консумация на енергия. ① Устройството от силициев карбид има много ниско съпротивление при включване и ниски загуби при включване; (2) Токът на утечка на устройствата със силициев карбид е значително намален в сравнение с този на силициевите устройства, като по този начин се намалява загубата на мощност; ③ В процеса на изключване на устройства със силициев карбид няма феномен на текущо изоставане и загубата при превключване е ниска, което значително подобрява честотата на превключване на практическите приложения.
Полуизолиран SiC субстрат: N допинг се използва за прецизен контрол на съпротивлението на проводими продукти чрез калибриране на съответната връзка между концентрацията на азотен допинг, скоростта на растеж и съпротивлението на кристала.
Полуизолационен субстратен материал с висока чистота
Полуизолирани базирани на силициев въглерод радиочестотни устройства се изработват допълнително чрез отглеждане на епитаксиален слой от галиев нитрид върху полуизолиран субстрат от силициев карбид, за да се подготви епитаксиален лист от силициев нитрид, включително HEMT и други радиочестотни устройства от галиев нитрид, използвани главно в 5G комуникации, комуникации в превозни средства, отбранителни приложения, предаване на данни, космическо пространство.
Скоростта на наситен електронен дрейф на материалите от силициев карбид и галиев нитрид е съответно 2,0 и 2,5 пъти по-висока от тази на силиция, така че работната честота на устройствата от силициев карбид и галиев нитрид е по-висока от тази на традиционните силициеви устройства. Въпреки това, материалът от галиев нитрид има недостатъка на слаба устойчивост на топлина, докато силициевият карбид има добра устойчивост на топлина и топлопроводимост, което може да компенсира лошата устойчивост на топлина на устройствата с галиев нитрид, така че индустрията използва полуизолиран силициев карбид като субстрат , а епитаксиалният слой на Gan се отглежда върху субстрата от силициев карбид за производство на RF устройства.
Ако има нарушение, изтрийте контакта
Време на публикуване: 16 юли 2024 г